(57)【要約】【課題】電極材料の量が少なく且つ製造歩留りが良好な太陽電池および太陽電池モジュールを提供する。【解決手段】一方の主面側電極４０および他方の主面側電極４１を備える太陽電池であって、一方の主面側電極４０は、複数の細線状電極４０aと、この複数の細線状電極４０aに電気的に接続されている接続電極４０ｂを有し、一方の主面側電極４０の接続電極４０ｂの幅は太陽電池接続用の接続部材の幅より小さく、他方の主面側電極４１は、複数の細線状電極４１aと、この複数の細線状電極４１aに電気的に接続されている接続電極４１ｂとを有し、他方の主面側電極４１の接続電極４１ｂの幅は、前記一方の主面側電極４０の接続電極４０ｂの領域幅Ｗより大きい。【選択図】図４
2011021655.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方の主面側電極および他方の主面側電極を備え、前記一方の主面側電極上および前記他方の主面側電極上に太陽電池接続用の接続部材が接続される太陽電池であって、
前記一方の主面側電極は、複数の細線状電極と、前記複数の細線状電極に電気的に接続されている接続電極を有すると共に、該一方の主面側電極の接続電極の幅は前記接続部材の幅より小さく、
前記他方の主面側電極は、集電電極と、前記集電電極に電気的に接続されている接続電極とを有し、該他方の主面側電極の接続電極の幅は、前記一方の主面側電極の接続電極の領域幅以上であることを特徴とする太陽電池。
【請求項２】
前記一方の主面側電極の接続電極は、非直線状のパターンを有することを特徴とする請求項１記載の太陽電池。
【請求項３】
前記一方の主面側電極の接続電極の領域幅は、前記接続部材の幅以上であることを特徴とする請求項１記載の太陽電池。
【請求項４】
前記接続部材は、前記一方の主面側電極および前記他方の主面側電極に、樹脂を含む接着剤により接続されることを特徴とする請求項１記載の太陽電池。
【請求項５】
一方の主面側電極および他方の主面側電極を備え、前記一方の主面側電極上および前記他方の主面側電極上に太陽電池接続用の接続部材が接続される太陽電池であって、
前記一方の主面側電極は、複数の細線状電極からなり、
前記他方の主面側電極は、集電電極と、集電電極に電気的に接続されている接続電極とを有し、
前記他方の主面側電極の接続電極の幅は、前記接続部材の幅以上であることを特徴とする太陽電池。
【請求項６】
前記接続部材は、前記一方の主面側電極および前記他方の主面側電極に、樹脂を含む接着剤により接続されることを特徴とする請求項５記載の太陽電池。
【請求項７】
一方の主面側電極および他方の主面側電極を備える太陽電池と、前記一方の主面側電極および前記他方の主面側電極に接続される太陽電池接続用の接続部材を有する太陽電池モジュールであって、
前記一方の主面側電極は、複数の細線状電極と、前記複数の細線状電極に電気的に接続されている接続電極を有すると共に、該一方の主面側電極の接続電極の幅は前記接続部材の幅より小さく、
前記他方の主面側電極は、集電電極と、前記集電電極に電気的に接続されている接続電極とを有し、該他方の主面側電極の接続電極の幅は、前記一方の主面側電極の接続電極の領域幅以上であることを特徴とする太陽電池モジュール。
【請求項８】
前記一方の主面側電極の接続電極は、非直線状のパターンを有することを特徴とする請求項７記載の太陽電池モジュール。
【請求項９】
前記一方の主面側電極の接続電極の領域幅は、前記接続部材の幅以上であることを特徴とする請求項７記載の太陽電池モジュール。
【請求項１０】
前記接続部材は、前記一方の主面側電極および前記他方の主面側電極に、樹脂を含む接着剤により接続されることを特徴とする請求項７記載の太陽電池。
【請求項１１】
一方の主面側電極および他方の主面側電極を備える太陽電池と、前記一方の主面側電極および前記他方の主面側電極に接続される太陽電池接続用の接続部材とを有する太陽電池モジュールであって、
前記一方の主面側電極は、複数の細線状電極からなり、
前記他方の主面側電極は、集電電極と、集電電極に電気的に接続されている接続電極とを有し、
前記他方の主面側電極の接続電極の幅は、前記接続部材の幅以上であることを特徴とする太陽電池モジュール。
【請求項１２】
前記接続部材は、前記一方の主面側電極および前記他方の主面側電極に、樹脂を含む接着剤により接続されることを特徴とする請求項１１記載の太陽電池モジュール。
【請求項１３】
請求項７に記載の太陽電池モジュールを含むことを特徴とする太陽電池システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池、太陽電池モジュールおよび太陽電池システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池を備えた太陽電池システムは、太陽光を直接電気に変換できることから、新しいクリーンなエネルギー変換システムとして期待されており、近年においては一般家庭用の電源や発電プラントへの利用が盛んに進められている。【０００３】
このような状況の中、太陽電池システムのより一層の普及のために、太陽電池の低コスト化や高性能化等の研究開発が盛んに行われている。【０００４】
従来の太陽電池システムは、例えば、一又は複数の太陽電池モジュールを含み、この太陽電池モジュールは電気的に接続された複数の太陽電池を有している。【０００５】
従来の太陽電池モジュールにおいては、一般に、隣り合う太陽電池の一方の太陽電池の表面電極と他方の太陽電池の裏面電極との間は銅箔等の導電性を有する接続部材により半田を介して接続されている。前記太陽電池においては、例えば、上記表面電極は、太陽電池の表面の略全面の領域内に形成される複数本の幅狭の電極であるフィンガー電極と、このフィンガー電極に接続された幅広のバスバー電極で構成されており、また上記裏面電極は、太陽電池の裏面の略全面上の領域内に形成される複数本の幅狭の電極であるフィンガー電極と、このフィンガー電極に接続された幅広のバスバー電極で構成されている。【０００６】
また、最近、上記導電性の接続部材と表面電極又は裏面電極との接続を、樹脂を含む樹脂接着剤で行うことが提案されている（例えば、特許文献１参照）。【０００７】
樹脂接着剤を用いて導電性の接続部材と上記表面電極または裏面電極との接続を行う場合、これらの間の接続を従来のように半田の溶融によらずに行うことが可能であるため、バスバー電極を従来に比べて幅狭として電極材料の量を低減でき、コストを低減することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００８−1４７５６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、バスバー電極を幅狭とした場合、接続部材を表面電極又は裏面電極に押圧して接続する工程において、幅狭のバスバー電極を介して太陽電池に印加される押圧力が幅広のバスバー電極の場合に比べ大きくなる。また、幅狭のバスバー電極の断面形状や押圧機構の関係から、表面電極または裏面電極のバスバー電極への押圧が太陽電池表面に垂直に加わらず、不均一に加わりやすくなる。このため、接続部材を電極に接続する工程において、太陽電池の割れやクラックの発生等が生じるおそれがあり、製造歩留まりを減少させるおそれがある。特に、この太陽電池の割れやクラックの発生は、太陽電池の基板の厚みが薄くなるほど顕著になる。【００１０】
本発明は、上記課題を鑑みなされたものであり、製造歩留りが良好な太陽電池、太陽電池モジュールおよび太陽電池システムを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る太陽電池は、一方の主面側電極および他方の主面側電極を備え、該一方の主面側電極上および他方の主面側電極上に太陽電池接続用導電性接続部材が設けられる太陽電池であって、前記一方の主面側電極は、複数の細線状電極と、該複数の細線状電極に電気的に接続されている接続電極を有し、該一方の主面側電極の接続電極の幅は前記太陽電池接続用導電性接続部材の幅より小さく、前記他方の主面側電極は、集電電極と、該集電電極に電気的に接続されている接続電極とを有し、該他方の主面側電極の接続電極の幅は、前記一方の主面側電極の接続電極の領域幅以上であることを特徴とする。【００１２】
なお、本明細書において、前記一方の主面側電極の接続電極の領域幅とは、該接続電極の幅または輪郭の幅を意味する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１実施形態に係る太陽電池モジュールの上面図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る太陽電池モジュールの斜視図である。
【図３】図１のＡ−Ａ’線に沿った一部断面図である。
【図４】図４（a）は第１実施形態に係る太陽電池の上面図であり、図４（ｂ）は裏面図である。
【図５】図５（a）は本発明の第１実施形態に係る太陽電池モジュール中の太陽電池と接続部材との接続を説明するための太陽電池の上面図であり、図５（ｂ）は図５（a）中のＡ−Ａ’線に沿った一部断面図である。
【図６】図６（a）は本発明の第２実施形態に係る太陽電池の上面図、図６（ｂ）は下面図である。
【図７】図７（a）は本発明の第３実施形態に係る太陽電池の上面図、図７（ｂ）は下面図である。
【図８】図８（a）は本発明の第４実施形態に係る太陽電池の上面図、図８（ｂ）は下面図である。
【図９】図９（a）は本発明の第５実施形態に係る太陽電池の上面図、図９（ｂ）は下面図である。
【図１０】図１０（a）は本発明の第６実施形態に係る太陽電池の上面図、図１０（ｂ）は下面図である。
【図１１】図１１（a）は本発明の第７実施形態に係る太陽電池の上面図、図１１（ｂ）は下面図である。
【図１２】図１２は本発明の第８実施形態に係る太陽電池モジュールの一部断面図である。
【図１３】図１３は本発明の第９実施形態に係る太陽電池モジュールの一部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
次に、図面を用いて、本発明の実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは異なることに留意すべきである。従って、具体的な寸法等は以下の説明を参酌して判断すべきものである。又、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。
（第１実施形態）
図１乃至図５を参照して本発明の第１実施形態について説明する。
【００１５】
太陽電池モジュール１は、表面側カバー２、裏面側カバー３、複数の太陽電池４、及び充填材７を有する。複数の太陽電池４は、導電性の接続部材５によって電気的に接続されている。
【００１６】
表面側カバー２はガラス、透光性プラスチック等の透光性を有する部材から構成され、受光した太陽光を太陽電池４側に透過する。裏面側カバー３は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等の樹脂フィルム、Ａｌ箔等の金属箔を間に挟んで積層した樹脂フィルム、或いはガラス等の部材からなる。裏面側カバー３は透光性を有していても良いし、非透光性を有していても良い。
【００１７】
充填材７は、表面側カバー２と複数の太陽電池４との間、裏面側カバー３と太陽電池４との間、および隣接する太陽電池４，４間を充填する。充填材７は、例えばエチレン酢酸ビニル共重合樹脂（ＥＶＡ）等の樹脂からなる。尚、本発明において、表面側カバー２と複数の太陽電池４との間に充填される充填材７と、裏面側カバー３と太陽電池４との間に充填される充填材７とは、同じ材料から構成されていても良いし、異なる材料から構成されていても良い。
【００１８】
接続部材５は、例えば表面が半田層によって被覆された銅箔を用いて構成することができるが、本発明における接続部材５の形態はこれに限るものではない。
【００１９】
また、太陽電池モジュール１は全体として平板状をなし、必要に応じて外周にアルミニウム等の金属からなる枠体８が取り付けられる。また、太陽電池モジュール１の出力を外部に取出すための端子ボックス１４が、裏面側カバー３の表面に取り付けられる。
【００２０】
直線状に配列された複数の太陽電池４は、接続部材５によって互いに電気的に直列接続され、全体としてライン状とされた太陽電池群６を構成する。本実施形態の太陽電池モジュール１は、６つの太陽電池群６を有する。これらの太陽電池群６は、互いに並列配置されている。従って、太陽電池モジュール１において、複数の太陽電池４はマトリクス状に配列されている。
【００２１】
隣り合って配置された太陽電池群６，６の間は、渡り配線９，１０，１１によって電気的に直列接続されている。第１の渡り配線９はストリップ状の形状をなし、第２の渡り配線１０及び第３の渡り配線１１はＬ字状の形状をなす。第２の渡り配線１０及び第３の渡り配線１１は、Ｌ次状とされた配線の先端に、端子ボックス１４内に収容されたバイバスダイオードに接続するための端子部を有している。第１乃至第３の渡り配線９，１０，１１は、接続部材５と同様に、表面が半田層によって被覆された銅箔を用いて構成することができるが、これに限定されるものではない。
【００２２】
以上のように構成することにとって、本実施形態にあっては全ての太陽電池４が電気的に直列接続されている。また、電気的に直列接続された複数の太陽電池４のうち、両端に位置する太陽電池４，４には、出力を外部に取出すためのＬ字状の取出し配線１２，１３が電気的に接続されている。この取出し配線１２，１３も、接続部材５と同様に、表面が半田層によって被覆された銅箔を用いて構成することができるが、これに限定されるものではない。
【００２３】
なお、第２の渡り配線１０と取出し配線１２が交差する部分には、これらの部材１０，１２の間の不所望の短絡を防止するために、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等の絶縁フィルムやＥＶＡ等の絶縁樹脂などの絶縁部材を介在させている。同様に、第３の渡り配線１１と取出し配線１３が交差する部分にも、これらの部材１１，１３の間の不所望の短絡を防止するために、絶縁部材を介在させている。
【００２４】
また、第２及び第３の渡り配線１０，１１と取出し配線１２，１３の先端部分は裏面側カバー３を貫通して端子ボックス１４内に導かれている。端子ボックス内１４において、取出し配線１２と第２の渡り配線１０との間、第２の渡り配線１０と第３の渡り配線１１との間、および第３の渡り配線１１と取出し配線１３との間には、夫々バイパスダイオードが接続されている。
【００２５】
本実施形態に係る太陽電池４は、単結晶シリコン基板或いは多結晶シリコン基板等の結晶半導体基板を有する結晶太陽電池である。太陽電池４の例としては、ｎ型単結晶シリコン基板とこの基板表面に形成されたｐ型非晶質半導体層とを有するヘテロ接合型の結晶太陽電池や、ｐ型多結晶シリコン基板とこの基板表面に熱拡散により形成されたｎ型領域とを有するホモ接合型の結晶太陽電池が挙げられる。また、ヘテロ接合型の結晶太陽電池として、n型単結晶シリコン基板ｐ型非晶質シリコン層との間に、実質的に発電に寄与しない程度の厚みを有するｉ型非晶質シリコン層を介在させたＨＩＴ接合型の太陽電池を用いても良い。
【００２６】
図４及び図５に示すように、太陽電池４は、表裏両面から受光可能な両面受光型の構成を有している。尚、図４中破線で挟まれた領域は、接続部材５が配される領域を示す。
【００２７】
表面電極４０は、太陽電池４の表面の略全域に配された複数本のフィンガー電極４０ａを有する。フィンガー電極４０ａは略直線状の形状を有しており、複数本のフィンガー電極４０ａは所定の間隔（例えば２ｍｍ間隔）を隔てて互いに平行に配列されている。フィンガー電極４０ａの幅は、５０μｍ〜１２０μｍの範囲、好ましくは５０μｍ〜１００μｍの範囲である。また、フィンガー電極４０ａの厚みは、２０μｍ〜６０μｍの範囲である。複数のフィンガー電極４０ａは、受光により太陽電池４内で生成されるキャリア（電子または正孔）のうち、一方のキャリアを収集する。
【００２８】
また表面電極４０、全てのフィンガー電極４０ａと交差するように配された、バスバー電極４０ｂを有する。バスバー電極４０ａは、複数のフィンガー電極４０ａによって収集されたキャリアを集電する。バスバー電極４０ｂは、複数の直線がジグザグ状に連結されたジグザグ線状の形状を有する。バスバー電極４０ｂの厚さは２０μｍ〜８０μｍの範囲である。バスバー電極４０ｂはフィンガー電極４０と同一の工程で形成することができる。この場合、バスバー電極４０ｂの厚さは、フィンガー電極４０ａの厚さと同程度或いは若干大きい厚さとなる。また、バスバー電極４０ｂの幅は、フィンガー電極４０ａと同程度の幅か或いは若干広めの幅に形成される。バスバー電極４０ｂの幅は、５０μｍ〜２００μｍの範囲、好ましくは８０μｍ〜１５０μｍの範囲である。またフィンガー電極４０aの線幅Ｗｈｆとバスバー電極４０ｂの線幅Ｗhｂの比Ｗｈｆ/Ｗｈｂは０．３〜２．５の範囲であり、好ましくはフィンガー電極４０aの幅とバスバー電極４０ｂの線幅の差は、例えば、絶対値で１００μｍ以内である。
【００２９】
また、ジグザグ線状のバスバー電極４０ｂの各頂点（連結点）は、接続部材５が配される領域（破線の間に挟まれる領域）の外方に位置する。従って、接続部材５を接続したときに、ジグザグ線状のバスバー電極４０ｂの各頂点（連結点）及びその近傍は、接続部材５から露出する。換言すると、バスバー電極４０ｂの頂点の間の幅（バスバー電極４０ｂが配される領域の幅：図４のＷｒ）は、接続部材５の幅（図４のＷｓ）よりも大きい。バスバー電極４０ｂが配される領域の幅は、機械誤差により接続部材５の配置位置がずれた場合においても、確実にバスバー電極４０ｂ上に接続部材５が配置されるように設定される。例えば接続部材５の幅Ｗｓが１．０ｍｍ〜１．２ｍｍの場合、バスバー電極４０ｂが配される領域の幅Ｗｒは１．６ｍｍ〜１．８ｍｍにされる。
【００３０】
尚、フィンガー電極４０ａの数及びバスバー電極４０ｂの数は、太陽電池４の大きさ、物性等によって適宜設定することができる。例えば図４においてバスバー電極４０ｂの数は２であるが、これに限らずバスバー電極４０ｂの数は３以上であっても良い。
【００３１】
また、表面電極４０は、遮光ロスを低減し太陽電池４への光入射を十分に行うためフィンガー電極４０aの幅をできるだけ狭くするのが好ましい。このため、表面電極４０の形成をスクリーン印刷で行う場合には、フィンガー電極
４０aの延在方向を印刷方向とするのが好ましい。また、バスバー電極４０ｂの印刷かすれを防止するために、バスバー電極４０ｂの線幅をフィンガー電極４０aの線幅より大きくすることが好ましい。例えば、フィンガー電極４０aの線幅Ｗｈｆとバスバー電極４０ｂの線幅Ｗｈｂの比Ｗｈｆ/Ｗｈｂを、０．３以上１未満とすることが好ましい。
【００３２】
また、主な受光を行う面側となる表面電極４０は、低抵抗で且つ太陽電池の受光を良好にするため、バスバー電極４０ｂを幅狭とし、更には、後述する裏面電極４１に比べ、フィンガー電極４０a、バスバー電極４０ｂの幅、即ち面積を小さくし、厚みを大きくすることが好ましい。
【００３３】
裏面電極４１は、太陽電池４の裏面の略全域に配置されたる複数本のフィンガー電極４１ａとバスバー電極４１ｂを有する。フィンガー電極４１ａは略直線状の形状を有しており、複数本のフィンガー電極４１ａは所定の間隔（例えば１ｍｍ間隔）を隔てて互いに平行に配列されている。裏面側のフィンガー電極４１ｂは受光ロスを考慮する必要が少ないため、表面側のフィンガー電極４０ａと同程度の幅、もしくは広い幅に形成される。フィンガー電極４１ａは、例えば５０μｍ〜２００μｍの幅に形成される。また、フィンガー電極４１ａの厚さは、５μｍ〜６０μｍの範囲である。また、裏面側のフィンガー電極４１ａの数は、遮光ロスを考慮する必要がないため、表面側のフィンガー電極４０ａの数よりも多く形成される。このようにすることで、フィンガー電極４１ａの抵抗損失を低減することができる。尚、複数のフィンガー電極４１ａは、受光により太陽電池４内で生成されるキャリア（電子または正孔）のうち、他方のキャリアを収集する。
【００３４】
バスバー電極４１ｂは、全てのフィンガー電極４０ａと交差するように配されは、複数のフィンガー電極４１ａによって収集されたキャリアを集電する。裏面側のバスバー電極４１ｂは、フィンガー電極４１ａより広い幅で直線状に形成されている。また、バスバー電極４１ｂの幅Ｗｕｂは、接続部材５の幅Ｗｓよりも大きい。例えば接続部材５の幅Ｗｓが１．０ｍｍ〜１．２ｍｍの場合、バスバー電極４１ｂが配される領域の幅Ｗｕｂは１．６ｍｍ〜１．８ｍｍにされる。
【００３５】
尚、裏面側のバスバー電極４１ｂの数は、表面側のバスバー電極４０ｂの数と同じであり、太陽電池４の表裏の互いに対向する位置に配されている。また、表面側のバスバー電極４０ｂが配される領域の幅Ｗｒと裏面側のバスバー電極４１ｂが配される領域の幅Ｗｕｂは同程度の大きさである。
【００３６】
尚、裏面電極４１は、受光量が素子特性に及ぼす影響が表面電極４０に比べ小さいため、表面電極４０よりも厚みを薄くし、フィンガー電極４１a、バスバー電極４１ｂの幅、即ち面積を大きくして低抵抗化してもよい。
【００３７】
また、太陽電池４は、表面電極４０の下地にインジウム酸化物や酸化亜鉛等の透光性導電酸化物からなる透明導電膜を有していても良い。また、裏面電極４１の下地にインジウム酸化物や酸化亜鉛等の透光性導電酸化物からなる透明導電膜を有していても良い。
【００３８】
上記フィンガー電極４０ａ，４１ａ及びバスバー電極４０ｂ，４１ｂは、抵抗損失を低減するため、金属を含む。例えばフィンガー電極４０ａ，４１ａ及びバスバー電極４０ｂ，４１ｂは、樹脂型或いはセラミック型の導電性ペーストや金属あるいは合金によって構成することができる。また、フィンガー電極４０ａ，４１ａ及びバスバー電極４０ｂ，４１ｂは、スクリーン印刷やオフセット印刷等の印刷法、スパッタ法、蒸着法或いはメッキ法等の方法によって形成することができる。
【００３９】
配線材５は、隣り合う太陽電池４，４のうち一方の太陽電池４の表面側のバスバー電極４０ｂと他方の太陽電池４の裏面側のバスバー電極４１ｂとに樹脂接着剤１５によって接続される。具体的に、配線材５は細長形状を有し、長手方向の一端部側がバスバー電極４０ｂの表面上に樹脂接着剤１５によって接続され、他端部側がバスバー電極４１ｂの表面上に樹脂接着剤１５によって接続される。樹脂接着剤１５中の樹脂成分によって、配線材５は太陽電池４の表面または裏面に機械的に接続される。また配線材５の表面がバスバー電極４０ｂの表面またはバスバー電極４１ｂの表面と直接接触することにより、配線材５はバスバー電極４０ｂ、４１ｂに電気的に接続される。
【００４０】
樹脂接着剤１５は樹脂を含む。また樹脂接着剤１５は、絶縁性または導電性を有する。導電性を有する樹脂接着剤１５として、樹脂中に導電性粒子を含む樹脂接着剤が挙げられる。この例として、異方性導電接着剤が挙げられる。尚、導電性粒子を含む導電性の樹脂接着剤１５を用いた場合には、導電性粒子を介しても配線材５はバスバー電極４０ｂ、４１ｂに電気的に接続される。
【００４１】
本実施形態において、接続部材５は銅箔等の金属からなる本体の表面に被覆層５ａを有する。この被覆層５ａは、半田や錫或いは銀等の導電性の材料からなる。
【００４２】
図５が、被覆層５ａが半田等の軟質層からなる場合を示す例である。半田は例えば２３０〜２６０℃の融点を有する。エポキシ系樹脂及び導電性粒子であるニッケル粒子を含む樹脂接着剤１５は、約１８０℃の硬化点を有する。樹脂接着剤１５を硬化させる温度において、バスバー電極４０ｂは被覆層５ａよりも固い。このような状態で、接続部材５を太陽電池４に対し相対的に押圧すると、バスバー電極４０ｂの先端が被覆層５ａ中にめり込むようにして、バスバー電極５ａが接続部材５の表面と直接接触する。このようにして接続部材５とバスバー電極４０ｂとは電気的に接続される。
【００４３】
接続部材５の表面のうち太陽電池４の表面に対向する表面とバスバー電極４０ｂの側面に跨るように樹脂接着剤１５が存在する。このようにして、接続部材５は太陽電池４の表面に機械的に接続される。さらに、接続部材５の表面のうち太陽電池４の表面に対向する表面からバスバー電極４０ｂの側面を覆って太陽電池４の表面に跨るように樹脂接着剤１５が存在する。このようにすることで、接続部材５の接着強度を向上させることができる。尚、図５においては接続部材５の側面にも樹脂接着剤１５が存在する。このようにすることで、接続部材５の接着強度をさらに向上させることができる。
【００４４】
また、太陽電池４の裏面においては、接続部材５の表面の被覆層５ａの表面が、バスバー電極４１ｂの表面に直接接触する。このようにして接続部材５とバスバー電極４１ｂとは電気的に接続される。また、接続部材５の側面とバスバー電極４１ｂの表面に跨るように樹脂接着剤１５が存在する。このようにして、接続部材５は太陽電池４の裏面に機械的に接続される。また、接続部材５の側面からバスバー電極４１ｂの表面を覆ってバスバー電極４１ｂの側面に跨るように樹脂接着剤１５が存在する。このようにすることで、接続部材５の接着強度を向上させることができる。さらに、接続部材５の側面からバスバー電極４１ｂの表面及びバスバー電極４１ｂの側面を覆って太陽電池４の裏面に跨るように樹脂接着剤１５が存在する。このようにすることで、接続部材５の接着強度をさらに向上させることができる。
【００４５】
尚、図５に示すのは被覆層５ａとして半田層のような軟質層を用いた場合の例であるが、本発明はこれに限定されるものではない。被覆層５ａとしては銀のように半田より固いものを用いることもできるし、被覆層５ａを備えない接続部材５を用いることもできる。この場合、バスバー電極の先端が被覆層５ａ中にめり込むことなく接続部材５の表面に直接接触する。或いは、バスバー電極の先端が変形した形状で接続部材５の表面に直接接触する。或いは、接続部材５の表面の一部がバスバー電極にめり込む形状でバスバー電極に直接接触する。このような場合も、本発明に含まれる。
【００４６】
本実施形態では、接続部材５を太陽電池４に相対的に押圧して接続する工程において、表面及び電極のバスバー電極４０ｂ、４１ｂへの押圧が垂直に加わらずに不均一になり、太陽電池に及ぼす押圧が狭い範囲に印加される場合でも、表面のバスバー電極４０ｂおよび裏面１のバスバー電極４１ｂが補強部材の機能を果たすため、太陽電池４の割れやクラックの発生を低減でき、製造歩留まりを向上させることができる。
【００４７】
特に本発明は、太陽電池４を構成する基板の厚みが小さいときに効果が顕著になり、例えば２００μｍ以下の厚みを有する結晶シリコン基板でも勿論適用でき、１５０μｍ以下の厚みを有する結晶シリコン基板でもよく、更には１００μｍ以下の厚みを有する結晶シリコン基板でも、良好な製造歩留りを有する。
【００４８】
また、バスバー電極４０ｂの領域幅Ｗr、バスバー電極４１ｂの領域幅Ｗubが接続部材５の幅Ｗｓより大きい。このため接続部材５を配置する際の機械的精度が低くても確実に接続部材５をバスバー電極４０ｂ、４１ｂの表面上に配することができる。このため、製造時間を低減でき、製造コストを低減することができる。
【００４９】
また、表面電極４０は幅狭である細線状のフィンガー電極４０aおよび幅狭である細線状のバスバー電極４０ｂで構成されており、また裏面電極４１は幅狭である細線状のフィンガー電極４１aを含むため、電極の材料量を少なくできる。更に、裏面電極４１の厚みを小さくすることで、電極の材料量をより少なくできる。
【００５０】
また、バスバー電極４０ｂはジグザグ状、即ち鋸刃状等の直線状でない非直線状の形状を有する。このため、バスバー電極４０ｂが細線の直線状である場合より、接続部材５とバスバー電極４０ｂが接する部分が増える構成が可能である。このため、表面電極４０と接続部材５との間の良好な電気的接続が得られ、また、接する部分が増えることに加え、不所望に印加される外力が分散するため、太陽電池４の割れやクラックの発生を抑制でき、機械的接続の信頼性が高くなる。
【００５１】
また、バスバー電極４０ｂの領域幅Ｗｒが接続部材５の幅Ｗｓより大きいので、樹脂接着剤１５が広がってもその広がりをバスバー電極４０ｂの張り出した部分では当該部分内までに押さえることが容易になる。
（太陽電池モジュールの製造方法）
以下に本実施形態に係る太陽電池モジュールの製造方法を説明する。
【００５２】
まず、表面および裏面に透明電極膜を備えた太陽電池４を準備する。
【００５３】
次に、この太陽電池４の表面側の透明電極膜上に、スクリーン印刷によりエポキシ系熱硬化型銀ペーストを印刷し、２００℃で1時間加熱してこれを硬化させて表面電極４０を形成する。その後、同様に、太陽電池４の裏面側の透明電極膜上に、スクリーン印刷によりエポキシ系熱硬化型銀ペーストを印刷し、２００℃で1時間加熱してこれを硬化させて裏面電極４１を形成する。
【００５４】
次に、複数の接続部材５を準備し、各接続部材５の一方の表面上の太陽電池４と対向する部分および他の表面上の太陽電池４と隣り合う太陽電池４と対向する部分に約３０μｍの厚みになるようにディスペンサーを用いてペースト状の樹脂接着剤１５を塗布する。尚、樹脂接着剤１５としてはペースト状のものに限らずフィルム状のものを用いても良い。
【００５５】
次に、隣り合う太陽電池４、４の一方の太陽電池４の表面電極４０のバス
バー電極４０ｂ上と他方の太陽電池４の裏面電極４１のバスバー電極４１ｂ上とに樹脂接着剤１５が塗布された面が対向するように接続部材５を配置し、約２ＭＰａの圧力で押圧しながら、２００℃で１時間加熱して接着剤１５を硬化させる。このようにして、太陽電池４の表面および裏面に夫々接続部材５が接続される。この工程を繰り返し、複数の太陽電池群６を作製する。
【００５６】
次に、複数の太陽電池群６を第１乃至第３の渡り配線９，１０，１１により電気的に直列接続する。そして、両端の太陽電池４，４の夫々取出し配線１２，１３を接続する。このようにして、全ての太陽電池４に配線した構造体を作製した後、表面側カバー２、充填材７となる充填材シート、構造体、充填材７となる充填材シート、裏面側カバー３の順に積層し、真空状態で、１５０℃で１０分間加熱圧着する。その後、１５０℃で１時間加熱することで、前記充填材を完全に硬化させる。
【００５７】
最後に、端子ボックス１４および必要に応じて枠体８をとりつけ、太陽電池モジュール１を完成する。
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態について、第1実施形態との相違点を主に説明する。
【００５８】
図６に示すように、第２実施形態において、第1実施形態と異なる点は、表面電極１４０のバスバー電極１４０ｂの領域幅Ｗｒが接続部材５の幅Ｗｓと同じまたは狭い点にある。また、裏面電極４１のバスバー電極４１ｂの幅Ｗubは、接続部材５の幅Ｗｓ以上、好ましくはＷｓより大きく且つ表面電極１４０のバスバー電極１４０ｂの領域幅Ｗｒ以上、好ましくはＷｒより大きく構成されている。
【００５９】
例えばバスバー電極１４０ｂの領域幅Ｗｒは０．６ｍｍ〜１ｍｍの範囲とされ、バスバー電極４１ｂの領域幅Ｗubは１〜１．６ｍｍの範囲、例えば１．６ｍｍとされる。その他の点は第１実施形態と同じである。
【００６０】
本実施形態では、第1の実施形態に比べ製造上の精度が必要となるが、セル割れの抑制ができると共に、第1実施形態に比べて電極材料をより少なくできる。
（第３実施形態）
本発明の第３実施形態について、第1実施形態との相違点を主に説明する。
【００６１】
図７に示すように、太陽電池４は表面に、略表面全域を覆うように配置される複数本の幅狭の直線状のフィンガー電極４０aと、これと接続される２本の幅狭の波形状のバスバー電極２４０ｂを含む表面電極４０を有する。また、太陽電池４は裏面に、略裏面全域を覆うように配置される複数本の幅狭の直線状のフィンガー電極４１aと、これと接続される２本の幅広の帯状のバスバー電極４1ｂを含む裏面電極４１を有する。
【００６２】
本実施形態が第１実施形態と相違する点は、表面電極４０のバスバー電極４０aが波形状である点であり、その他は第１実施形態と同じである。
【００６３】
本実施形態でも、第1実施形態と同様の効果が得られる。
（第４実施形態）
本発明の第４実施形態について、第1実施形態との相違点を主に説明する。
【００６４】
図８に示すように、太陽電池４は表面に、略表面全域を覆うように配置される複数本の幅狭の直線状のフィンガー電極４０aとこれと接続される２本の幅狭の直線状のバスバー電極３４０ｂを含む表面電極４０を有する。また、太陽電池４は裏面に、略裏面全域を覆うように配置される複数本の幅狭の直線状のフィンガー電極４１aとこれと接続される２本の幅広の帯状のバスバー電極４1ｂを含む裏面電極４１を有する。
【００６５】
本実施形態が第１実施形態と相違する点は、表面電極４０のバスバー電極が直線状である点であり、バスバー電極３４０ｂの領域幅Ｗｒは幅Ｗｈｂと同じとなる。
【００６６】
本実施形態では、表面電極４０のバスバー電極３４０ｂは、フィンガー電極４０aと同様に細線状であり、その幅Ｗｈｂは導電性接続部材５の幅Ｗｓより小さく構成されている。
【００６７】
また、裏面電極４１は、バスバー電極４１ｂの幅Ｗuｂが、バスバー電極３４０ｂの領域幅Ｗｒより大きく且つ導電性接続部材５の幅Ｗｓ以上であり、好ましくは導電性接続部材５の幅Ｗｓより大きく構成されている。
【００６８】
本実施形態は、第1実施形態に比べ、電極材料の低減が図れ、セル割れの抑制ができる。
（第５実施形態）
本発明の第５実施形態について、第1実施形態との相違点を主に説明する。
【００６９】
図９に示すように、太陽電池４は表面に、略表面全域を覆うように配置される複数本の幅狭の直線状のフィンガー電極４０a、４０a・・・とこれと接続される２本1組となる幅狭の直線状のバスバー電極４４０ｂ、４４０ｂ２つを含む表面側電極４０を有する。また、太陽電池４は裏面に、略裏面全域を覆うように配置される複数本の幅狭の直線状のフィンガー電極４１a、４１a・・・とこれと接続される２本の幅広の帯状のバスバー電極４１ｂを含む裏面電極４１を有する。
【００７０】
本実施形態が第１実施形態と相違する点は、表面電極４０のバスバー電極４４０ｂが２本1組となる幅狭の直線状である点であり、その他は第１実施形態と同じである。
【００７１】
本実施形態も、電極材料の量を抑制でき、セル割れの抑制ができる。
（第６実施形態）
本発明の第６実施形態について、第1実施形態との相違点を主に説明する。
【００７２】
本実施形態が第１実施形態と異なる点は、図１０に示すように、表面電極４０が３つのバスバー電極４０ｂ、４０ｂ、４０ｂを有すると共に、裏面電極４１が３つのバスバー電極４１ｂ、４１ｂ、４１ｂを有する点である。
【００７３】
本実施形態は、第1実施形態と同様の効果が得られる他、バスバー電極が表面および裏面それぞれ３つ備えるので、集電効率が増す効果が得られる。
（第７実施形態）
本発明の第７実施形態について、第1実施形態との相違点を主に説明する。
【００７４】
本実施形態が第１実施形態と異なる点は、図１１に示すように、表面電極４０がバスバー電極を有しない、バスバーレス構造である点であり、その他は同一である。
【００７５】
このようにバスバーレス構造であっても、樹脂からなる接着剤を柔軟な状態で、表面側電極４０又は/及び裏面電極４１のバスバー電極４１ｂと導電性接続部材５とを押圧して接続する工程において、表面電極４０、裏面電極４１のバスバー電極４１ｂへの押圧が垂直にかからず不均一になり、太陽電池に及ぼす押圧が狭い範囲に集中される場合、導電性接続部材５の幅Ｗsの値以上、好ましくはWsの値より大きい幅を有する裏面側電極４１のバスバー電極４１ｂが補強部材の機能を果たすため、セル割れを低減でき、製造歩留まりがよくなる。
【００７６】
本実施形態でも、第1実施形態と同様の効果が得られる。
（第８実施形態）
本発明の第８実施形態について、第1実施形態との相違点を主に説明する。
【００７７】
本実施形態が第１実施形態と異なる点は、図１２に示すように、隣り合う太陽電池４、４は、互いに極性が逆となる素子構成を有しており、接続部材５、５、・・・は隣り合う太陽電池４、４の表面側電極４０、４０どうしおよび太陽電池４、４の裏面電極４１、４１どうしを電気的に直列接続している。
【００７８】
本実施形態でも、電極材料の量を抑えることが可能で且つ製造歩留りが良好である。
（第９実施形態）
本発明の第９実施形態について、第1実施形態との相違点を主に説明する。
【００７９】
本実施形態が第１実施形態と異なる点は、図１３に示すように、隣り合う２つの太陽電池４、４を１組として電気的に並列配置する点である。
【００８０】
本実施形態でも、電極材料の量を抑えることが可能で且つ製造歩留りが良好である。
（第１０実施形態）
次に、本発明の第１０の実施の形態に係る太陽電池システムを説明する。
【００８１】
本実施形態の太陽電池システムは、第１実施形態乃至第９実施形態の太陽電池モジュール１の複数を、例えば個人住宅の屋根の上に、固定用ビスを用いて夫々屋根面に留め付け、また隣り合う太陽電池モジュールを互いに係合させて、水下側（軒側）から水上側（棟側）に向けて段葺きに（階段状に）設置すると共に、これらを制御等するための制御システムで構成されてなる太陽電池システムである。
【００８２】
本実施形態の太陽電池システムは、電極材料の量を抑えることが可能で且つ製造歩留りが良好である。
【００８３】
上述の太陽電池システムでは、例えば個人住宅用としたが、本発明はこれに限ることなく、また太陽電池モジュールの設置方法も適宜変更可能である。
【００８４】
上記各実施形態の太陽電池は、所謂ＨＩＴ太陽電池を用いて説明したが、単結晶太陽電池や多結晶太陽電池などの種々の太陽電池に適宜利用可能であり、また両面受光型のほか、片面受光型へも適用が可能である。
【００８５】
上記多結晶太陽電池または単結晶太陽電池は、例えば、Ｐ型多結晶またはＰ型単結晶からなるシリコン基板の表面から所定の深さまでn+層が形成されてｐn接合が形成され、該シリコン基板の裏面から所定の深さまでp+層が形成され、前記n＋層上に表面電極４０が形成され、前記ｐ＋層上に裏面電極４１が形成された太陽電池でもよい。
【００８６】
上記各実施形態とも、裏面電極はフィンガー電極とバスバー電極とで構成された電極であったが、例えば、裏面電極が、他の構造の電極、例えば全面金属膜で覆われる電極とこの上に形成されるバスバー電極とで構成されるものへも適用が可能である。
【００８７】
更に、本発明の太陽電池モジュールは、上記各実施形態に限定されず、例えば、枠体を備えない構成であってもよい。
【００８８】
また、本発明の太陽電池モジュールは、両面受光型太陽電池モジュールであってよく、例えば、表面側カバー及び裏面側カバーともガラス板であってもよい。
【００８９】
更に、上記各実施形態では、表面電極および裏面電極のバスバー電極はそれぞれ２〜３つであるが、適宜その数を変更してもよい。
１  太陽電池モジュール
４  太陽電池
５  接続部材
４０  表面電極（主面側電極）
４０a  フィンガー電極
４０ｂ、１４０ｂ、２４０ｂ、３４０ｂ、４４０ｂ バスバー電極（接続電極）
４１  裏面電極（主面側電極）
４１a  フィンガー電極（集電電極）
４１ｂ、１４１ｂ、２４１ｂ、３４１ｂ、４４１ｂ  バスバー電極（接続電極）
【図１】
2011021655.tif 000003
【図２】
2011021655.tif 000004
【図３】
2011021655.tif 000005
【図４】
2011021655.tif 000006
【図５】
2011021655.tif 000007
【図６】
2011021655.tif 000008
【図７】
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【図８】
2011021655.tif 000010
【図９】
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【図１０】
2011021655.tif 000012
【図１１】
2011021655.tif 000013
【図１２】
2011021655.tif 000014
【図１３】
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【国際調査報告】
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